عفونتهاي بيمارستاني يك معضل جهاني هستند .از دهه 80 ميكروارگانيزمهاي به خصوص استافيلوكوك اورئوس، به عنوان عامل اصلي عفونتهاي بيمارستاني پديدار شدند. از ميان استافيلوكوكوس ها، استافيلوكوكوس اورئوس مهاجم ترين گونه بوده و طيف وسيعي از بيماريها شامل باكتريمي، سپتي سمي، پنوموني ، عفونت ها پوستي ، استئوميليت واندوكارديت را در انسان ايجاد مي نمايد. در 50 سال گذشته اين باكتري تغييرات ژنتيكي زيادي را متحمل شده است و به دنبال آن سويه هاي بيماريزا و مقاوم به دارو از جمله استاف اورئوس مقاوم به متيسيلين (MRSA) گسترش يافته و استراتژي درماني را مورد تهديد قرار داده اند. اين باكتري معمولا عامل اصلي عفونتهاي بيمارستاني مرتبط باوسايل پزشكي يا عمل هاي جراحي مي باشد و يا مي تواند از طريق تماس مستقيم منتقل شود و در نهايت عفونت هاي شديد مانند سپتي سمي كه كشنده ترين هستند را ايجاد نمايد، همچنين باعث ايجاد مقاومت همزمان به آنتي بيوتيك هاي بتالاكتام، آمينوگليكوزيدها و ماكروليدهامي شود. باتوجه به افزايش سوش هاي (MDR(multidrug resistance و بازگشت عفونت ها نياز به جستجوي يك آنتي بيوتيك جديد مي باشد. استفاده از اندوليزين ها كه مي توانند باكتري هاي MDR (multidrug resistance) را از بين ببرند پيشنهاد مي گردد . از ويژگي هاي منحصر به فرد اندوليزين ها مي توان به اختصاصيت آن كه باعث از بين بردن فلور طبيعي بدن نمي شوند، سلول هاي يوكاريوتيك را تحت تاثير قرار نمي دهند و برخلاف آنتي بيوتيك ها نياز به تنظيم دوز ندارند و مقاومت به آنها گزارش نشده و در شرايط In vivo توليد آنتي بادي خنثي كننده عليه آنها انجام نمي گيرد اشاره كرد. جهت استفاده بهينه از حضور نانوفاژها در زمينه نانوپزشكي و درمان عفونت هاي باكتريايي با استفاده از فناوري نمايش فاژي (Phage Display) و كلون كردن قطعه هايپرليتيك اندوليزينK در درون ژنوم نانوفاژ با هدف ساخت نانوفاژهاي نوتركيب بعنوان كانديدي خارق العاده جهت توليد نوكلئوپروتيين هايي هوشمند در مقياس بسيار زياد و با عملكرد كاملا اختصاصي و بدون عوارض جانبي و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادي و كاهش دوز موثره دارو بهره برده مي شود. در تكنيك نمايش فاژي (Phage Display) استفاده از سلول و روش هاي مهندسي ژنتيك كه با صرف وقت و هزينه بسيار زياد و راندمان پايين توليد پروتيين نوتركيب همراه مي باشد را برطرف مي نمايد. در واقع از نانوفاژها بعنوان يك بيو نانو پارتيكل جهت توليد نوكلئوپروتيين هايي با ابعاد نانويي كه كاملا هوشمند كه گرايش اختصاصي به باكتري ميزبان استاف اورئوس مقاوم به متيسيلين (MRSA)را دارا مي باشند بدون اينكه عوارض سمي و جانبي داشته باشند . تاكنون مطالعه اي در زمينه كاربرد نانوفاژهاي نوتركيب در حوزه نانوبيوتكنولوژي با خاصيت درماني برعليه عفونت هاي بيمارستاني در جهان و ايران گزارش نشده است.

سودوموناس آئروژينوزا يكي از شايع ترين ميكروارگانيسم هاي بيماري زا در عفونت هاي چشمي به ويژه در قرنيه و ملتحمه مي باشد. كراتوكونژكتيويت سودومونائي ناشي از تروما، خراشيدگي ،لنزهاي درماني ، لنزهاي زيبايي، تماس با آب آلوده، از عفونت هاي چشـمي خطرنـاك مي باشد كه اگر فورأ درمان مناسب براي آن انجام نشود، مي توانند منجر به ناتواني شديد در ديد و زخم قرنيـه و ملتحمه شوند. سودوموناس آئروژينوزا يك پاتوژن فرصت طلب بوده كه مقاومت فراواني نسبت به آنتي بيوتيكها كسب كرده است كه همين امر باعث مشاركت فراوان آن در عفونتهاي بيمارستاني مي شود. اصلي تـرين مكانيسم هاي مقـاومت آنتي بيوتيكي سودوموناس آئروژينوزا : نفوذپذيري پايين سل وال (مقاومت ذاتي) ، توليد بتالاكتامازها، آمينوگليكوزيدازها و سفالوسپورينازهاي خارج سلولي با منشا كروموزومي يا پلاسميدي ، تغيير در جايگاههاي پروتئيني اتصال به آنتي بيوتيك ها ، مكانيسم افلاكس فعال كه آنتي بيوتيك را به خارج پمپ ميكند، مي باشند. در كنار ظهور و گسترش مقاومت آنتي بيوتيكي در اين باكتري ، حضور فاكتورهاي بيماري زايي در اين باكتري در عفونت هاي چشمي از جمله حضور اگزوتوكسين S ،اگزوتوكسين U ،الاستاز، آلكـالين پروتئـاز استراتژي درماني را مورد تهديد قرار داده است . در سال هاي اخير باتوجه به افزايش سوش هاي MDR( multidrug resistance) و بازگشت عفونت ها نياز به جستجوي يك گزينه درماني جديد مي باشد. فاژها بعنوان گزينه درماني جديد پيشنهاد مي شوند. فاژها بعنوان يك بيو پارتيكل كاملا هوشمند هستند كه مي¬توانند باكتري هاي MDR (multidrug resistance) را از بين ببرند، كاملا اختصاصي عمل مي كنند و باعث از بين بردن فلور طبيعي بدن نمي شوند، سلول هاي يوكاريوتيك را تحت تاثير قرار نمي دهند، برخلاف آنتي بيوتيك ها نياز به تنظيم دوز ندارند و مقاومت به آنها گزارش نشده است. شكست در درمان عفونت هاي چشمي ناشي از تروما، خراشيدگي ،لنزهاي تماسي، تماس با آب آلوده نه تنها بعلت ظهور گونه هاي باكتريايي مقاوم به آنتي بيوتيك ها مي باشد بلكه چشم نيز ساختار پيچيده ايي داشته كه خود مانع اصلي در جذب داروهاي چشمي عمل مي نمايد . در حال حاضر داروهاي تجاري براي درمان عفونت هاي چشمي به اشكال قطره ، پماد و سوسپانسيون استفاده مي شوند.در استفاده از قطره به دليل اين كه دارو سريع از چشم خارج شده و ماده موثره حذف مي گردد و از طرفي براي رفع اين مشكل چنانچه از دوزهاي بالاي ماده موثره استفاده گردد همراه با عوارض جانبي متعدد و آسيب به بافت چشم خواهد بود. لذا در عفونت هاي چشمي جهت موفقيت در درمان به افزايش ماندگاري فرآورده در چشم، كاهش غلظت موثره دارو، جذب و نفوذ آن در قسمت هاي پشتي چشم نياز به فرمولاسيون جديد دارويي نيز مي باشد. سيستم دارو رساني بر مبناي انتقال از حالت محلول (سل ،Sol) به حالت ژل (In situ gelling eye drop)بعنوان سيستم دارويي پايدار پيشنهاد مي گردد. اين تغيير حالت فراورده چشمي محلول (سل ،Sol) به ژل بر اساس چندين پارامتر مانند: pH، دما، تغيير حلال و يون ها مي باشد. در اين مطالعه تغيير حالت فراورده چشمي محلول (سل ، Sol) به ژل بر اساس تغييرات pH مي باشد. (In situ gelling eye drop) سيستم دارو رساني جديد سبب رها سازي طولاني مدت دارو ، كاهش دوز موثره دارو، كاهش عوارض جانبي و آسيب هاي بافتي چشمي، و بهبودي فراهمي زيستي قطره چشمي مي شود. 1- مقصود اختراع (OBJECT OF THE INVENTION) 1-\tاستفاده از حضور باكتريوفاژها در زمينه دارويي و پزشكي جهت درمان و حذف عفونت هاي چشمي ناشي از باكتري سودوموناس آئروژينوزا كه بطور همزمان مقاوم به چندين آنتي بيوتيك مي باشد. 2-\tاستفاده از باكتريوفاژهادر فرمولاسيون قطره چشمي ژل شونده جهت توليد محصولات دارويي كاملا هوشمند كه بطور اختصاصي عمل كرده و تنها به ميزبانش باكتري سودوموناس آئروژينوزا متصل مي شود. 3-\t استفاده از باكتريوفاژها در فرمولاسيون قطره چشمي ژل شونده جهت توليد محصولات دارويي كاملا اختصاصي كه بر خلاف آنتي بيوتيك ها بر فلور نرمال انساني و سلول هاي يوكاريوتيك تاثير ندارند. 4-\tاز آنجايي كه باكتريوفاژها در محل عفونت خود تكثير شونده هستند استفاده از آنها در فرمولاسيون قطره چشمي ژل شونده جهت توليد محصولات دارويي در مقياس بسيار زياد كه از نظر اقتصادي مقرن به صرفه مي باشند وبر خلاف آنتي بيوتيك ها نياز به تنظيم دوز ندارند. 5-\tاستفاده از باكتريوفاژها در فرمولاسيون قطره چشمي ژل شونده جهت توليد محصولات دارويي همراه با كاهش دوز موثره دارو . 6-\tاستفاده از باكتريوفاژها در فرمولاسيون قطره چشمي ژل شونده جهت توليد محصولات دارويي براي عفونت هاي ناشي از باكتري هاي (MDR). 7-\tاستفاده از تكنولوژي ساخت فرآورده هاي چشمي In situ gelling eye drop بعنوان سيستم دارويي پايدار. 8-\tاستفاده از تكنولوژي جديد In situ gelling eye drop جهت رها سازي طولاني مدت دارو، افزايش ماندگاري فرآورده در چشم و در نتيجه كاهش غلظت ماده موثره. 9-\tاستفاده از تكنولوژي جديد In situ gelling eye drop جهت كاهش عوارض جانبي و آسيب هاي بافتي چشمي و بهبودي فراهمي زيستي قطره چشمي مي شود. 2- برجستگيهاي تكنيكي اختراع (FEATURES OF THE INVENTION) 1-\tباكتريوفاژها قادر هستند عفونت هاي چشمي ناشي از باكتري سودوموناس آئروژينوزا كه بطور همزمان مقاوم به چندين آنتي بيوتيك مي باشند را حذف و از بين ببرند. 2-\tباكتريوفاژها بعنوان ماده موثره در قطره چشمي ژل شونده قادر هستند در شرايط In vivo بعنوان محصولات دارويي كاملا هوشمند كه بطور اختصاصي عمل كرده و تنها به ميزبانشان باكتري سودوموناس آئروژينوزا متصل بشوند. 3-\tباكتريوفاژها بعنوان ماده موثره در قطره چشمي ژل شونده كاملا اختصاصي عمل مي كنند و بر خلاف آنتي بيوتيك ها بر فلور نرمال انساني و سلول هاي يوكاريوتيك تاثير ندارند. 4-\tاز آنجايي كه باكتريوفاژها در محل عفونت خود تكثير شونده هستند استفاده از آنها در فرمولاسيون قطره چشمي ژل شونده سبب توليد خودشان در مقياس بسيار زياد شده كه از نظر اقتصادي مقرن به صرفه مي باشند وبر خلاف آنتي بيوتيك ها نياز به تنظيم دوز ندارند. 5-\tباكتريوفاژها در فرمولاسيون قطره چشمي ژل شونده سبب حذف عفونت هاي ناشي از باكتري هاي (MDR) در شرايط In vivo مي شوند. 6-\tداروهاي تجاري حاضر جهت درمان عفونت هاي چشمي بصورت قطره يا سوسپانسيون مي باشند كه بهمراه عوارض جانبي كه بر بافت چشم دارند بعلت حذف سريع از چشم كارايي مناسب جهت درمان را نخواهند داشت. در اين روش از جديدترين تكنولوژي ساخت فرآورده هاي چشمي In situ gelling eye drop بعنوان سيستم دارويي پايدار استفاده گرديده است. 7-\tتكنولوژي جديد In situ gelling eye drop بر خلاف قطره هاي موجود رها سازي طولاني مدت دارو، افزايش ماندگاري فرآورده در چشم و كاهش دوز موثره دارو مي گردد. 8-\tتكنولوژي جديد In situ gelling eye drop بر خلاف گزينه اي درماني موجود براي عفونت هاي چشمي سبب كاهش عوارض جانبي و آسيب هاي بافتي چشمي، و بهبودي فراهمي زيستي قطره چشمي مي گردد. 9-\tاستفاده از قطره ژل شونده حاوي باكتريوفاژ جهت حذف عفونت و التهاب در كراتوكونژكتيويت سودومونائي استفاده مي شود. 10-\tاستفاده از قطره ژل شونده حاوي باكتريوفاژ جهت انجام فرآيند ترميم در بيماران مبتلا به كراتوكونژكتيويت سودومونائي استفاده مي شود. 3- زمينه فني اظهارنامه اختراع (FIELD OF APPLICATION) دارويي – پزشكي

علي رغم پيشرفت در زمينه كنترل و درمان زخم هاي سوختگي و وجود مراقبت هاي ويژه براي اين بيماران، عامل اصلي مرگ و مير در بيماران دچار سوختگي عفونت است. كنترل عفونت زخم يكي از مشكلات اساسي هر بخش سوختگي است و هر سال تعداد زيادي از بيماران دچار سوختگي در اثر اين ضايعه جان خود را از دست داده و يا ناتواني پيدا مي كنند. از دهه 80 ميكروارگانيزم هايي به خصوص استافيلوكوك اورئوس، به عنوان عامل اصلي عفونت هاي بيمارستاني پديدار شدند. افزايش مقاومت اين باكتري ها بطور همزمان به آنتي بيوتيك هاي بتالاكتام، آمينوگليكوزيدها و ماكروليدها استراتژي درمان و كنترل عفونت را در ميان بيماران دچار سوختگي مورد تهديد قرار داده است. باتوجه به افزايش سوش هاي (MDR(Multidrug Resistance ، بازگشت عفونت ها در بخش هاي سوختگي ، مرگ و مير در بخش هاي سوختگي بعلت عفونت به محصولي احتياج هست كه اولا اثر ضد ميكروبي بر باكتري هاي پاتوژن مخصوصا بر استاف اورئوس مقاوم به متيسيلين (MRSA) را دارا باشد ، اين فعاليت ضدميكروبي در كوتاهترين زمان و با حداقل دوز موثره باشد و در كنار اين خصوصيات، آن محصول از يك منبع طبيعي كه بدون عوارض براي بيماران دچار سوختگي باشد ، تهيه گردد. استفاده از فاژهاي ليتيك و محصولات آنها اندوليزين ها كه مي توانند باكتري هاي MDR (Multidrug Resistance) را از بين ببرند پيشنهاد مي گردد . از ويژگي هاي منحصر به فرد اينها مي توان به اختصاصيتشان كه باعث از بين بردن فلور طبيعي بدن نمي شوند، سلول هاي انساني را تحت تاثير قرار نمي دهند و برخلاف آنتي بيوتيك ها نياز به تنظيم دوز ندارند و مقاومت به آنها گزارش نشده است ، اشاره كرد. بدين منظور اهدف از انجام اين طرح ساخت ژل حاوي اندوليزين CHAPk نمايش داده شده در سطح باكتريوفاژ عليه عفونت زخم دچارسوختگي ن با استفاده از تكنيك نمايش فاژي (Phage Display) جهت استفاده بهينه از حضور فاژها در زمينه نانوپزشكي و درمان عفونت هاي باكتريايي مي باشد . از نانو زيست ذرات فاژي بعنوان كانديدي هوشمند با عملكرد كاملا اختصاصي و بدون عوارض جانبي در مقياس بسيار زياد و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادي و كاهش دوز موثره بهره برده مي شود. تاكنون مطالعه اي در زمينه كاربرد ژل هاي فاژ ليتيك و ژل حاوي اندوليزينCHAPk نمايش داده شده در سطح فاژ جهت درمان عفونت هاي باكتريايي انجام نشده است.

با وجود پيشرفت هاي عمده بهداشتي هنوز هم عفونت هاي گوارشي از نگراني هاي بزرگ مجامع بهداشتي محسوب مي شوند. راه درمان عفونت هاي گوارشي استفاده از آنتي بيوتيك ها مي باشد. اما با مصرف غير منطقي آنتي بيوتيك ها سبب مقاومت باكتري هاي به آنتي بيوتيك ها شده است . با ظهور و گسترش مقاومت آنتي بيوتيكي ، افزايش هزينه هـاي درمان نياز به گزينه درماني جايگزين مي باشد. باكتريوفاژها بعنوان گزينه درماني جايگزين پيشنهاد مي شوند. فاژها بطور كاملا اختصاصي باكتري ها را از بين مي برند . برخلاف آنتي بيوتيك ها بر فلور نرمال انسان اثر ندارند . در محل عفونت تكثير مي يابند و توليد آنها سريع و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادي مي باشد. جهت استفاده بهينه از حضور فاژها در درمان عفونت هاي باكتريايي ساخت كوكتل فاژي پيشنهاد مي شود. كوكتل فاژي نه تنها برطيف وسيعي از باكتري ها موثر هستند بلكه احتمال ايجاد مقاومت به فاژ را كاهش مي دهد . با توجه به اينكه فناوري ساخت كوكتل فاژي در اكثر نقاط جهان و ايران انجام نشده است. لذا هدف از انجام اين مطالعه ساخت كوكتل فاژي عليه باكتري هاي مسبب اسهال مي باشد.

علي رغم پيشرفت هايي در زمينه كنترل و درمان زخم هاي سوخته و وجود مراقبت هاي ويژه براي اين بيماران، عامل اصلي مرگ و مير در بيماران دچار سوختگي عفونت است كه كنترل عفونت زخم سوخته از مشكلات اساسي بخش سوختگي است. كه هر سال تعداد زايدي از بيماران دچار سوختگي بعلت وجود عوامل عفوني جان خود را از دست داده و يا ناتواني پيدا مي كنند. شايع ترين اين باكتري هاي پاتوژن پسودوموناس آنروژينوزا مي باشد كه در محيط بيمارستان پراكنده اند و در مقاومت به آنتي بيوتيك ها مشهورند. اين مقاومت دارويي مسئله ساز شده است. بدين منظور جهت تقويت سيستم ايمني بيمار دچار سوختگي و جلوگيري از عفونت در زخم سوخته و در نهايت تسريع در روند بهبودي زخم سوخته تركيبي بنام كفير مورد توجه مي باشد. با توجه به ماهيت پروبيوتيكي اين ماده مي توان در ساخت ژل كفير و پروبيوتيك كردن فرآورده هاي دارويي بدون عوارض براي بيماران دچار سوختگي اقدام نمود. جهت توليد اين ژل دو مرحله in vitro, in vivo انجام شد. در مرحله in vivo عصاره كفير بدست آمد و اثرات ضد ميكروبي آن بر روي باكتري پسودوموناس آنروژينوزا بررسي شد. سپس بهترين عصاره از نظر تاثير باكتريوسيدي انتخاب و در مرحله in vivo به پايه ژل اتيل سلولز اضافه شد و ترميم زخم سوخته بررسي گرديد. عصاره كفير 96 ساعت داراي بهترين تاثير باكتريوسيدي بر روي باكتري پسودوموناس آنروژينوزا مي باشد كه اين خاصيت بعلت توليد اسيدهاي آلي از جمله اسيد استيك و اسيد لاكتيك مي باشد. از ديگر دلايل خاصيت باكتريوسيدي كفير مي توان به توليد باكتريوسينها و توليد پر اكسيد هيدروژن و اسيدهاي چپرب آزاد و آمونياك و اتانول مي باشد. ژل كفير 96 ساعت در روند بهبودي زخم سوخته موثر بوده و مدت زمان روند بهبودي و ترميم زخم سوخته را بطور قابل توجهي كاهش داد. كه بعلت تحريك حضور پلي مورفونوكلئرها و لنفوسيتها و ماكروفاژها در محل عفونت در نهايت پروليفراسيون و تسريع روند بهبودي و ترميم زخم سوخته نيز مي باشد. كفير سبب تحريك پاسخ ايمني ذاتي مي شود كه اولين سد دفاعي در برابر پاتوژنها مي باشد.

طبق گزارش سازمان بهداشت جهاني ويروس COVID-19 عامل پاندمي و مرگ و مير بسياري از افراد مبتلا به COVID-19 مي باشد. عفونت باكتريايي ثانويه ريوي يكي از علل مرگ و مير در بيماران مبتلا به COVID-19 مي باشد . راه درمان عفونت ريوي استفاده از آنتي بيوتيك ها است. اما امروزه با ظهور و گسترش مقاومت آنتي بيوتيكي ، افزايش هزينه هـاي درمان و مرگ و مير در بيماران مبتلا به COVID-19 نياز به گزينه درماني جايگزين مي باشد. باكتريوفاژها بعنوان گزينه درماني جايگزين بطور كاملا اختصاصي باكتري ها را از بين مي برند . برخلاف آنتي بيوتيك ها بر سلول هاي انساني اثر ندارند و توكسيك نمي باشند . توليد آنها آسان و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادي مي باشد.جهت پيشگيري و درمان عفونت باكتريايي ثانويه ريوي در بيماران مبتلا به COVID-19 از محلول استنشاقي فاژي پيشنهاد مي شود. با توجه به اينكه فناوري ساخت محلول استنشاقي فاژي در اكثر نقاط جهان و ايران انجام نشده است. لذا هدف از انجام اين مطالعه ساخت محلول استنشاقي فاژي عليه باكتري هاي مسبب عفونت باكتريايي ثانويه ريوي در بيماران مبتلا به COVID-19 مي باشد.Fabrication of inhaled phage solution for prevention and treatment of secondary bacterial pneumonia in patients with COVID-19